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關鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學問題
中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一,也是中考重點考查內容,所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習,更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主,教師起引導作用,讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題,他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻,從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中,教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務,開闊學生的思維,加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程,只有激發學生的熱情,才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流,這部分則比較重要,需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化,對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變,研究其余兩個量的變化的處理方法,從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎,是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點,想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系,并在實驗的基礎上得出歐姆定律,做好演示實驗,歸納、分析、概括實驗結果,使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以,使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點,由于初中學生水平有限,對電流、電壓的概念要求較低,并沒有下準確的定義。因此,電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性,決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度,它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便,與外加電壓、電流無關。同時,教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念,也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的,認真做好演示實驗,用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學生交代清楚實驗的研究方法,本實驗彩用控制變量法來研究,即“固定電阻不變,研究電流跟電壓的關系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖(圖略)所示的實驗電路時,要將具體接法演示給學生看。可以先從電源正極開始,按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路,最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表,負接線柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯,其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系,具體推導如下:
在串聯電路中:I=I1=I2;U=U1+U2;由歐姆定律公式I=U/R,可得U=IR;U1=I1R1;U2=I2R2將這些式子代入上式得:IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2;也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中:I=I1=I2;由歐姆定律公式I=U/R,可得:I1=U1/R1;I2=U2/R2;將這些式子代入上式得:U1/R2=U2/R2 變換一下形式得:U1/U2=R1/R2;即串聯電路中,電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究,對教學內容進行歸納總結,可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法,更好地駕駛物理教材,提高物理教學質量,把重點真正落實在教學過程中,幫助學生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力,讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題,學會用等效法分析復雜電路。因此,教師要注重培養學生實事求是的科學態度,從而有效培養學生的物理素質。
參考文獻:
1 與牛頓運動定律相關的圖象問題
1.1 圖象用于規律探究
探究“加速度與力、質量的關系”,最后的數據處理和規律的得到就是借助于圖象進行分析的,尤其是“加速度與質量的關系”,學生很難直接從數據上看出兩者成反比關系,不過當作出如圖1所示的a-m函數圖象時,學生從經驗出發很容易猜測其是雙曲線,繼而猜測是反比,是不是呢?再進一步變化坐標,作出如圖2所示的a-1[]m圖象,得到一條過原點的直線,歸納出結論:得到當合力一定時,加速度與質量成反比的結論.
1.2 提取圖象信息解運動學問題
從圖象中找出解題信息,把圖象與物理圖景相聯系,應用牛頓運動定律及其相關知識解答.
1.3 借助于v-t圖象切線斜率的變化比較加速度
x-t圖象切線的斜率表示瞬時速度,同樣可以推理得v-t圖象切線的斜率能表示加速度a,切線斜率的變化可以反映加速度大小的改變.
例2 木塊A、B質量相同,現用一輕彈簧將兩者連接置于光滑的水平面上,開始時彈簧長度為原長,如圖4所示,現給A施加一水平恒力F,彈簧第一次被壓縮至最短的過程中,有一個時刻A、B速度相同,試分析此時A、B的加速度誰比較大?
解析 在彈簧壓縮過程中,隔離A、B進行受力分析,對A有:F-kx=maA,彈簧形變量變大,A做加速度減小的加速運動;對B有:kx=maB,B做加速度增大的加速運動.接著定性畫出A、B運動的v-t圖象如圖5所示,交點為C表示兩者速度相同,直觀地呈現該處B切線的斜率大于A的斜率,即aB>aA.[HJ1.5mm]
2 電路中的圖象問題
2.1 U-I圖象問題
導體的伏安特性曲線能直觀的體現導體電流隨所加電壓的變化關系.線性元件對應的伏安特性曲線是斜直線,直線的斜率k=I/U,物理意義是電阻的倒數.對于非線性元件來說,伏安特性曲線是曲線,任意一點對應坐標的比值k=I/U,物理意義也是電阻的倒數.計算阻值時兩者有很大的區別.但任意一點對應坐標的乘積P=UI的物理意義是元件的實際功率,這個結論對兩種元件都適用.
電源的路端電壓與干路電流的關系圖象也是考查的重點.根據閉合電路歐姆定律的變形式:E=U+Ir,可得出路端電壓與電流的關系式為:U=E-Ir.作出此圖象可以得出是一個一次函數的圖象.斜率物理意義k=-r,縱截距的物理意義b=E.
[TP9GW879.TIF,Y#]
例3 小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖6所示,P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中正確的是
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.對應P點,小燈泡的電阻為R=U1[]I2
C.對應P點,小燈泡的電阻為R=U1[]I2-I1
D.對應P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
解析 坐標的比值等于電阻的倒數,所以A選項正確,B選項正確.因為是非線性元件,歐姆定律不再適用,所以不能用切線的斜率等于電阻,C選項錯誤.坐標的乘積代表實際功率D正確.
點評 本題即為伏安特性曲線的數形結合考查,根據R=U1[]I2,得出圖象上點的坐標比值為電阻倒數,根據P=UI得出圖象上點的坐標的乘積為實際功率.
2.2 閉合電路中的常見的功率的圖象問題
閉合電路中經常遇到的三個功率:電源總功率P=EI,電源的輸出功率P=EI-I2r,電源的內熱功率:P=I2r.
例4 某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上,[TP9GW880.TIF,Y#]如圖7中的a、b、c所示,根據圖線可知
A.反映Pr變化的圖線是c
B.電源電動勢為8 V
C.電源內阻為2 Ω
D.當電流為0.5 A時,外電路的 [LL]電阻為6 Ω
解析 a為P總-I關系圖象,根據P=EI,可得E=4 V,b為P出-I關系圖象根據P=EI-I2r,可得r=2 Ω;c為Pr-I關系圖象.再根據閉合電路歐姆定律可得R=6 Ω,正確答案:A、C、D.
點評 根據圖象和表達式的數形結合,待定系數法可以求出電源的電動勢和內阻結合閉合電路歐姆定律求出外電阻的大小.
2.3 電源電動勢和內阻測定的常見圖象問題
測量電源電動勢和內阻的常見方法有三種:U-I法,I-R法,U-R法,三種方法都是圍繞閉合電路歐姆定律的表達式來的.在研究圖象問題上卻是有所不同,斜率和截距的物理意義大不一樣,需要我們數形結合明確各自的含義.
課題:閉合電路的歐姆定律(第一課時)
課型:復習課
【教學目標】
一、 知識目標
1. 理解閉合電路的歐姆定律,并用它進行有關電路問題的分析和計算.
2. 理解路端電壓與負載的關系.
二、 能力目標
1. 通過對U-I圖線的分析培養學生應用數學工具解決物理問題的能力.
2. 利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力.
三、 情感目標
通過本節課教學,加強對學生科學素質的培養,通過探究物理規律培養學生創新精神和實踐能力.
【教學重難點】
1. 閉合電路的歐姆定律
2. 路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示法及圖線表示法.
【考點再現 設疑激思】
一、 電動勢
1. 電源是通過非靜電力做功把 的能轉化成 的裝置.
2. 電動勢:非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運的電荷電量的比值,E= ,
單位:V .
3.電動勢的物理含義:電動勢表示電源 本領的大小,在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
電動勢與電壓有什么區別?
(1、其它形式、電能 2、 Wq 3、將其它形式的轉化為電能)
(電動勢反映其它形式的能轉化為電能的本領,電壓形成電場,促使電流做功.)
二、閉合電路歐姆定律
1.定律內容:閉合電路的電流跟電源電動勢成 , 跟內、外電路的電阻之和成 .
2.定律表達式為I=
3.適用條件
4.閉合電路歐姆定律的兩種常用關系式:
(1)E=
(2)E=
你認為電源的內阻是恒定的還是不斷變化?定律表達式怎樣推導出來的?
電路中電流一定從高電勢流向低電勢,對嗎?
(1、正比、反比;2、I=ER+r; 3.純電阻電路;4.E=U內+U外、E=U外+Ir)
(電源內阻短時間可認為不變、定律從能量守恒推導、不對,內電路電流方向從低電勢流向高電勢)
三、路端電壓U與外電阻R的關系
根據U= 知,當外電路電阻R增大時,電路的總電流I ,電源內電壓U內 ,路端電壓U外 .
(E-Ir 、減小、減小、增大)
四、U-I關系圖
由U= 可知,路端電壓隨著電路中電流的增大而內電壓 ;
1.當電路斷路即I=0時,縱坐標的截距為 .
2.當外電路電壓為U=0時,橫坐標的截距為 .
3.圖線的斜率的絕對值為電源的 .
注意點:縱軸起點是否為零.
電源的U-I關系圖與電阻的U-I關系圖有什么不同?
(E-Ir、減小 1.E 2.I短 3.r)
(電源的U-I關系圖反映路端電壓與電流關系、電阻的U-I關系圖反映電阻兩端電壓與通過它的電流關系)
五、電源的功率
1.電源的總功率P總= .
2.電源的輸出功率P出=.
(1.EI 2.UI)
考點說明: 閉合電路歐姆定律是二級要求,常在選擇題中出現動態電路分析,實驗中常考查U-I圖線的有關知識點.
復習考點還須引導學生多閱讀教材,多思考,多歸納總結,多聯系實際.
【典型例題剖析 學會歸納總結】
題型1閉合電路歐姆定律的動態分析
例1 如圖所示,電源電動勢E=12 V,內阻r=1 Ω,R1=5 Ω,R2=12 Ω,R3的最大阻值為6 Ω.
(1)求:流過電流表的最小電流?
(2)若R3的阻值減小,其它元件均不變,判斷電路中電壓表、電流表的示數如何變化?
答案:(1)0.8A;(2)V1、V2減小A增大
方法點撥:支路-干路-支路
學生的疑點:1.總電阻的變化不清;
2.內電壓變化忘了分析;
3.路、支路,電壓、電流變換搞昏了頭.
【當堂鞏固1】
如圖所示,電源電動勢E=8 V,內阻不為零,電燈A標有“10 V,10 W”字樣,電燈B標有“8 V 20 W”字樣,滑動變阻器的總電阻為6 Ω.閉合開關S,當滑動觸頭P由a端向b端滑動的過程中(不考慮電燈電阻的變化) ( A )
A.電流表的示數一直增大,電壓表的示數一直減小
B.電流表的示數一直減小,電壓表的示數一直增大
C.電流表的示數先增大后減小,電壓表的示數先減小后增大
D.電流表的示數先減小后增大,電壓表的示數先增大后減小
探究:P移動電路總電阻怎樣變化?
題型2探究含電容電路的判斷與計算
例2 如圖所示,E=10 V,r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω, C=100 F,當S斷開時,電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態.求:
(1)S閉合后,帶電粒子加速度的大小和方向.
(2)S閉合后流過R3的總電荷量.
答案:(1)10 m/s2向上;(2)400 C
方法點撥 電容器兩極電壓與R2兩端電壓關系?R3在電路中有什么作用?
學生疑點:1.電容兩端電壓變化沒搞清;
2.與電容串聯的電阻作用不明;
3.電路結構認識不清.
【當堂鞏固2】
如圖電路中,當滑動變阻器的觸頭P向上滑動時,則 ( D )
A.電源的總功率變小
B.電容器貯存的電荷量變大
C.燈L1變暗
D.燈L2變亮
題型3 探究 U-I圖象的應用
例3 如圖所示,直線A為電源的路端電壓U與電流I的關系圖象,直線B是電阻R的兩端電壓與通過其電流I的關系圖象,用該電源與電阻R組成閉合電路,則電源的總功率為 W,電源的輸出功率為 W電源的效率為
.
答案:6 W 4 W 23
探究:圖線的交點有什么物理意義?(工作點)
【當堂鞏固3】
如圖所示,為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線.由圖可知,兩者不成線性關系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發生了變化的緣故.參考這條曲線探究下列問題(不計電流表的內阻).
(1) 若把一個這樣的電燈串聯,接到電動勢為6 V,內阻為10 Ω的電源上,如圖甲所示求流過燈泡的電流和燈泡的電阻?
(2) 若將兩個這樣的電燈并聯后接在這個電源上,如圖乙所示,則通過電流表的電流值和每個燈泡的電阻?
方法點撥:寫出U=E-Ir其中I為通過電源的電流,并作圖找交點.
答案:(1)0.35 A 7.1Ω (2)0.24 A 17.5Ω(提示寫出U=E-2Ir其中2I為通過電源的電流,并作圖找交點)
學生難點:
1.圖像特別是曲線,不會找具體信息;
2.對電阻與電源的U-I圖象的區別不清楚;
既然都是用“伏安法”測量,故在實驗器材的選取上必存在著相同的地方,如均要用到電壓表(電壓單位為“伏”)、電流表(電流單位為“安”),簡稱“伏安”.用“伏安法”可測定許多物理量.現從以下幾個方面逐一分析.
1 實驗原理的類比
①用“伏安法”測定值電阻:根據歐姆定律的變形公式:“R=UI” 測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流,就可以求出導體的電阻.
②用“伏安法”探究歐姆定律:“I=UR”,保持定值電阻兩端的電壓不變,換用不同阻值的電阻,當接入電路中的電阻發生改變時,探究電流與電阻的關系;通過移動滑動變阻器滑片的位置,改變定值電阻兩端的電壓,觀察電流表讀數的變化,探究電流與電壓的關系.
③用“伏安法”測小燈泡在不同電壓下的電阻:根據歐姆定律的變形公式:“R=UI” ,測出燈泡在不同電壓下工作時兩端的電壓和通過的電流,就可以求出燈泡在不同電壓下的電阻.
④用“伏安法”測小燈泡在不同電壓下的電功率:根據公式:“P=UI”測出燈泡在不同發光情況下兩端的電壓和通過的電流,就可以求出燈泡在不同電壓下的電功率.
2 實驗電路設計,類比并遷移知識點
下圖分別為測定值電阻的阻值、測小燈泡的電阻、和測小燈泡的電功率實驗的電路圖.
比較圖1和圖2相似及不同之處,可以發現:圖2僅僅是比圖1多一個滑動變阻器,請問:這一較小的改動對測定值電阻的阻值究竟有什么好處?顯然圖1只能測到一組數據,而圖2由于滑動變阻器的介入,通過移動滑片能測多組數據,而多次測量取平均值能減少誤差,這一概念的引入就非常自然化了.在探究歐姆定律電流與電阻關系時,要用到“控制變量法”的基本思想,當換用不同阻值的電阻接入電路時,通過移動滑動變阻器的滑片,應確保電阻兩端的電壓保持不變時,這樣探究才有意義.而圖3與圖2比較,僅僅是將定值電阻替換為小燈泡,但需要指出的是:后者與前者的實驗原理不同,是因為所測量的物理量不同.圖2只能測定值電阻在不同電壓下的電阻值,隨著定值電阻兩端電壓的改變,電路中的電流也作相應的變化,由測出的電壓與電流的比值關系可以看出:其比值幾乎為一定值(變化不大),即“R=U1I1=U2I2=U3I3…”.從而引出電阻是加在導體兩端的電壓與通過的電流的比值來描述的,它是由導體本身因素所決定的所謂 “屬性”的物理量.而圖3既能測小燈泡在不同電壓下的燈絲電阻,又能測小燈泡在不同電壓下的電功率.在測小燈泡燈絲電阻時,由于金屬導體的電阻雖是導體本身的一種“屬性”,除與導體的長度、材料、橫截面積有關外,還與溫度有關.因電流的熱效應會引起燈絲溫度的變化,故:“R=UI”比值并不是定值!這一點應十分關注.
3 實驗操作及應該注意的事項
(1)在上述圖2、圖3電路中,除應合理地選擇電表的量程外,還應注意:當滑片向右移動時接入電路的電阻變小,故因電路中總電阻變小的原因而會導致電路中電流變大.最終均會導致定值電阻、小燈泡兩端的電壓升高,并引起電阻和燈泡溫度的升高,故“定值電阻和小燈泡兩端的電壓不宜太高”.否則會由于溫度的影響而導致所測電阻的阻值有較大的誤差,同樣也會由于小燈泡兩端的實際電壓超過額定電壓值較大時,會導致小燈泡炸掉而引起電路斷路!另外,在探究電流與電阻的關系時,除應保持電阻兩端的電壓不宜過高外,還要確保定值電阻兩端的電壓為定值應作為前提,譬如:當將阻值較小的電阻從電路中拆下而換用阻值較大的電阻時,變阻器的滑片應向阻值較大的方向(如圖2中的左方)移動.
(2)在測小燈泡電功率時應注意:
a.在閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應移至阻值最大位置.
b.在測量小燈泡的電功率時,應先調節滑動變阻器使小燈泡兩端的實際電壓分別小于、等于或略大于額定電壓,然后測出電路中對應的電流大小,根據公式“P=UI”算出小燈泡的額定功率.
4 根據實驗設計表格記錄數據,描點繪圖并作分析
表一是根據圖2的裝置,用“伏安法”測量定值電阻所記錄的3組數據及由此數據描繪出的“U—I”圖像.
由實驗數據及描繪出的“U—I”圖像可知:①隨著定值電阻兩端電壓的逐漸增大,通過它的電流也相應的增大.②但電壓與電流的比值為一定值.這通常是求電阻的一種方法.
因該圖像類似于數學中的正比例函數(“y=kx”,即:k=yx ),由“R=UI”可知:U與I的比值為一定值,該比值即為導體的“電阻”.由此便可說明:導體的電阻與導體兩端的電壓和通過導體電流的大小無關,電阻是導體本身的一種物理“屬性”.這樣通過“類比”并將此“遷移”必產生共鳴的效果!
表2仍是根據圖5的實驗裝置,用“伏安法”“探究電流與電阻關系”所記錄的3組數據及由此實驗數據所描繪出的“R—I”圖像.
由實驗數據及描繪出的“R—I”圖像可知:保持導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;結合用“伏安法”測量定值電阻的實驗,我們還可以得到:“保持電阻一定時通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比”.綜合這兩點,歐姆定律的得出便順理成章了.
相關鏈接一 小剛用如圖6所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”,在此實驗過程中,當A、B兩點間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后,為了探究上述問題,他應該采取的唯一操作是
A.保持變阻器滑片不動
B.將變阻器滑片適當向左移動
C.將變阻器滑片適當向右移動
D.適當增加電池的節數
分析 因電源電壓一定,當將5 Ω的電阻更換為10 Ω的電阻后,電壓表的示數必增大,為此便不能保持電阻兩端的電壓為原來的數值,故應將滑片向右移動,方能減小電路中電流,從而使電阻兩端的電壓與原來一樣.所以本題應選C.
表3是根據圖3的實驗裝置,用“伏安法”測量額定電壓為“2.5 V”的小燈泡的燈絲電阻所記錄的3組數據及由此數據描繪出的“U—I”圖像.
相關鏈接二 觀察表3和圖7的圖像,同樣是用“伏安法”測量電阻,為什么小燈泡的燈絲電阻卻不是一“定值”呢?
究其原因是因為金屬導體(鎢絲)的電阻還與溫度有關,溫度越高電阻越大,由此可見:電流的增加并不是成正比例增加的.所以我們絕不能用多次測量取平均值來作為小燈泡的電阻值.
表4仍是根據圖3的實驗裝置,用“伏安法”測量小燈泡電功率所記錄的3組數據.
在測小燈泡在不同電壓下的電功率時,我們發現:燈泡的亮度(由實際電功率決定)隨其兩端的電壓的變化而改變.從而得出:
①當小燈泡U實>U額時,P實>P額;
②當小燈泡U實=U額時,P實=P額;
遠近及周圍介質有關。這說明對物理“定義式”的學習不能簡單的只看形式,更應從本質上去理解。又如磁感應強度概念,定義式為B=F/IL.從形式看,垂直放入磁場中某處的通電導線磁感應強度大小似乎與導線受力、導線在磁場中的有效長度、受力導線內的電流強度有關;而本質上與這三方面的因素無關。通電導線在磁場中某點的磁感應強度與導線在磁場中所處的位置、“原場源”導線的電流強度有關。因此,定義式的學習不僅要注重形式,更應把握本質。2.“基本規律”公式的學習“基本規律”在這里要區別于概念描述的規律,主要指一些基本定律等。如牛頓第二定律、第三定律,部分電路域閉合電路的歐姆定律,動量守恒定律、機械能守恒定律、萬有引力定律等等。這些規律是人類千百年來智慧的結晶,在掌握了公式的形式的同時應結合實際理解公式。如對萬有引力規律公式的學習,其公式為:F=GM1M2/R2。萬有引力規律告訴了我們什么?它揭示宇宙天體什么運行規律?原來在我們人類賴以生存的自然界物與物之間存在相互作用的引力,無論是宏觀物體,還是微觀粒子,它們之間都存在或大或小這樣的作用力。微觀領域我們覺察不到這些粒子之間的相互作用力(可以通過實驗測定),覺察不到但不等于它不存在;在宏觀領域,我們可以感知宇宙的斗轉星移、四季輪回,潮漲潮落,這些都是萬有引力在起作用;發射宇宙飛船,衛星環繞地球飛行,人類成功登月……這無不是人類利用了萬有引力規律的結果。在學習規律公式時還應注意公式的適用條件。有些物理規律公式目前現有的科學技術條件下是適用的,而有些在使用時則有條件制約。如機械能守恒定律限定的適用條件為:系統內只有重力或彈力做功。在這種條件下,物體運動過程中動能和勢能相互轉化,而系統內的機械能總量保持不變,
才適用公式EK1+EP1=EK2+EP2。又如公式I=U/R只適用于純電阻電路,相應公式P=U2/R及P=I2R都只能適用于純電阻電路,余不贅述。3.“導出公式”的學習“導出公式”是指將“定義式”和“基本規律公式”進行適當的數學變形,或依據現有的規律公式與其它公式相結合推導得出來的物理規律公式。這些“導出公式”在物理學習中比較常見。如將定義式E=F/q可變形為F=Eq,公示形式變化的同時其物理意義也會發生變化。前者用來計算電場強度大小;后者用來計算電荷在電場中受力大小。如加速度公式的定義式為a=(Vt-V0)/t,經變形后可得Vt=V0+at,該公式即為勻變速直線運動的速度―時間公式,由此可計算出作勻
變速直線運動的物體在任意時刻的即時速度;又可變形為t=(Vt-V0)/a,即可用來計算物體的運動時間問題;將該公式與平均速度公式V=(V0+Vt)/2、位移公式S=Vt相結合可導出